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一種殼寡糖的制備方法及減肥片與流程

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月08日 12:44

本發(fā)明屬于藥物制劑技術領域,尤其涉及一種殼寡糖的制備方法及減肥片。

背景技術:

肥胖是一種因為機體能量攝入和消耗失去平衡導致體內脂肪過度積聚出現(xiàn)代謝紊亂的慢性營養(yǎng)性疾病。隨著經(jīng)濟水平的提高和生活環(huán)境的改善,肥胖的發(fā)生率在全球范圍內持續(xù)上升,肥胖癥已經(jīng)成為危害社會公眾健康的重大難題。根據(jù)2020年who統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,自2000年以來,全球成人的年齡標化肥胖患病率增加了1.5倍,在2016年的統(tǒng)計中,全世界有超過三分之一的成年(18歲及以上)超重,肥胖人群占全球人口13%。十九世紀末,西方國家就開始使用減肥藥物,但是隨著時間的推移,很多長期使用的減肥藥因為存在嚴重毒副作用等問題被撤市。

奧利司他(orlistat)是目前全世界唯一的otc減肥藥。orlistat是一種強效和長效的特異性胃腸道脂肪酶抑制劑,通過直接阻斷人體對食物中脂肪的吸收,從而達到減重的目的,但是也存在排便頻繁、腹痛、惡心、嘔吐及油性呃逆等等不良反應。因此,急需尋求新型療效顯著、安全無毒的減肥藥,才能更好地進行健康減肥。

殼寡糖是殼聚糖的降解產(chǎn)物,現(xiàn)已廣泛應用于食品、生物醫(yī)藥和化妝品中。

殼寡糖生產(chǎn)常用的有物理降解法、化學降解法和生物酶解法。其中,物理降解法常用的是超聲波降解法,通過超聲波降解殼聚糖制備殼寡糖,反應過程溫和,但是終產(chǎn)物中低分子量的水溶性產(chǎn)物收率低;化學降解法常用的是酸法水解制備殼寡糖,殼聚糖在酸性條件下會發(fā)生長鏈的部分水解,形成許多相對分子質量不等的片段,但是終產(chǎn)物中單糖含量高,三聚以上寡糖收率低;生物酶解法常用的是殼聚糖酶水解法,殼聚糖酶以內切作用方式專一性水解殼聚糖分子中的β-1,4糖苷鍵,反應條件溫和,易于控制,產(chǎn)物分子量分布均勻,單糖含量非常低,而且無其它副產(chǎn)物,保證了產(chǎn)品安全性。

但是目前市場上的殼寡糖產(chǎn)品數(shù)均分子在2kda~3kda,不適合減肥殼寡糖的制備,開展殼寡糖(脫乙酰度≥90%,數(shù)均分子量≤1kda)的研究,對于開發(fā)首個天然糖類減肥新原料意義重大。

技術實現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖的制備方法及減肥片。

本發(fā)明提供了一種殼寡糖的制備方法,包括:

s1)將殼聚糖在酸性水溶液中溶脹,然后加入殼聚糖酶,加熱進行酶解,得到酶解液;

s2)將所述酶解液經(jīng)滅酶處理、澄清處理后,得到數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖。

優(yōu)選的,所述殼聚糖的脫乙酰度≥90%;所述酸性水溶液中殼聚糖的質量濃度優(yōu)選為2%~8%;所述酸性水溶液的ph值為4.5~5.5。

優(yōu)選的,所述溶脹的溫度為50℃~60℃;溶脹的時間為3~5h;所述酶解的溫度為50℃~60℃;酶解的時間為3~5h;所述滅酶處理的溫度為75℃~85℃;滅酶處理的時間為10~20min。

優(yōu)選的,所述殼聚糖酶與殼聚糖的比例為(30~40)u:1g。

優(yōu)選的,所述澄清處理為加入澄清劑后,過濾;所述澄清劑的質量為酸性水溶液質量的0.3%~0.8%;所述澄清劑為硅藻土。

優(yōu)選的,還包括:

s3)將所述數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖減壓濃縮后,噴霧干燥,得到數(shù)均分子量≤1kda的固體殼寡糖。

優(yōu)選的,所述減壓濃縮的溫度為75℃~85℃;所述減壓濃縮至干物質含量為15%~30%。

優(yōu)選的,所述噴霧干燥的進風溫度為180℃~220℃,出風溫度為75℃~85℃。

本發(fā)明還提供了一種減肥片,包括上述制備方法制備的殼寡糖。

優(yōu)選的,包括:

本發(fā)明提供了一種殼寡糖的制備方法,包括:s1)將殼聚糖在酸性水溶液中溶脹,然后加入殼聚糖酶,加熱進行酶解,得到酶解液;s2)將所述酶解液經(jīng)滅酶處理、澄清處理后,得到數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明采用生物酶解法制備數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖,酶解結束后進行了滅酶處理,沒有引入別的物質,保證了產(chǎn)品的安全性,為制備天然類物質減肥產(chǎn)品提供了可靠原料。

進一步采用天然糖類物質殼寡糖(脫乙酰度≥90%、數(shù)均分子量≤1kda)制備減肥片,在不影響食欲、無腹瀉的情況,具有增加脂質的排泄量、改善血脂紊亂、減少脂肪組織增生,達到減肥降脂的效果,是首個天然糖類減肥新原料。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供了一種殼寡糖的制備方法,包括:s1)將殼聚糖在酸性水溶液中溶脹,然后加入殼聚糖酶,加熱進行酶解,得到酶解液;s2)將所述酶解液經(jīng)滅酶處理、澄清處理后,得到數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖。

數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖,是由3~6個氨基葡萄糖和n-乙酰氨基葡萄糖以β-1,4糖苷鍵連接而成的低聚合物,水溶性好,人體腸道吸收率接近100%,對人體無毒副作用,具有獨特的生理活性和功能。

本發(fā)明對所有原料的來源并沒有特殊的限制,為市售即可。其中,優(yōu)選所述殼聚糖的脫乙酰度≥90%。

將殼聚糖在酸性水溶液中溶脹;所述酸性水溶液的ph值優(yōu)選為4.5~5.5;所述酸性水溶液的ph值優(yōu)選采用乳酸調節(jié);所述乳酸優(yōu)選為食品級乳酸;所述酸性水溶液中殼聚糖的質量濃度濃度優(yōu)選為2%~8%;在本發(fā)明提供的一些實施例中,所述酸性水溶液中殼聚糖的質量濃度優(yōu)選為2%;在本發(fā)明提供的一些實施例中,所述酸性水溶液中殼聚糖的質量濃度優(yōu)選為6%;在本發(fā)明提供的另一些實施例中,所述酸性水溶液殼聚糖的質量濃度優(yōu)選為8%;所述溶脹的溫度優(yōu)選為50℃~60℃;所述溶脹的時間優(yōu)選為3~5h。在本發(fā)明中,優(yōu)選先將殼聚糖與水混合,得到殼聚糖溶液,然后加酸調節(jié)溶液的ph值,進行溶脹;所述水優(yōu)選為純化水。

溶脹后,加入殼聚糖酶,加熱進行酶解,得到酶解液;所述殼聚糖酶與殼聚糖的比例優(yōu)選為(30~40)u:1g;所述酶解的溫度優(yōu)選為50℃~60℃;所述酶解的時間優(yōu)選為3~5h。

將所述酶解液進行滅酶處理;所述滅酶處理的溫度優(yōu)選為75℃~85℃;所述滅酶處理的時間優(yōu)選為10~20。

滅酶處理后,優(yōu)選冷卻,然后進行澄清處理,得到數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖;所述澄清處理優(yōu)選加入澄清劑后,過濾;所述澄清劑的質量優(yōu)選為酸性水溶液(即殼聚糖與水)質量的0.3%~0.8%;所述澄清劑優(yōu)選為硅藻土。

按照本發(fā)明,優(yōu)選將所述數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖減壓濃縮后,噴霧干燥,得到數(shù)均分子量≤1kda的固體殼寡糖;所述減壓濃縮的溫度優(yōu)選為75℃~85℃;所述減壓濃縮優(yōu)選濃縮至干物質含量為15%~30%;所述噴霧干燥的進風溫度優(yōu)選為180℃~220℃,出風溫度優(yōu)選為75℃~85℃。

本發(fā)明采用生物酶解法制備數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖,酶解結束后進行了滅酶處理,沒有引入別的物質,保證了產(chǎn)品的安全性,為制備天然類物質減肥產(chǎn)品提供了可靠原料。

本發(fā)明還提供了一種減肥片,包括上述方法制備的數(shù)均分子量≤1kda殼寡糖,更優(yōu)選為脫乙酰度≥90%、數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖。

殼寡糖(脫乙酰度≥90%,數(shù)均分子量≤1kda)通過減少3t3-l1前脂肪細胞脂肪的形成、抑制其分化成熟,下調胃中載脂蛋白b水平抑制體內脂肪積累,降低脂細胞堆積,從而降低血清中總膽固醇(tc)、甘油三酯(tg)和低密度脂蛋白膽固醇(ldl-c)的含量,改善血脂水平;同時,殼寡糖(脫乙酰度≥90%,數(shù)均分子量≤1kda)抑制胰脂肪酶活性,并與膽汁酸結合,減少腸道對脂肪的吸收,增加糞便中的脂肪排泄,從而達到減肥的效果。

按照本發(fā)明,優(yōu)選地,所述減肥片包括:述方法制備的數(shù)均分子量≤1kda殼寡糖75~85重量份;異麥芽酮糖醇5~10重量份;硬脂酸鎂0.2~0.5重量份;二氧化硅0.5~1.5重量份。

在本發(fā)明提供的一些實施例中,所述減肥片優(yōu)選包括數(shù)均分子量≤1kda殼寡糖80重量份;異麥芽酮糖醇5重量份;硬脂酸鎂0.5重量份;二氧化硅1重量份。

在本發(fā)明提供的一些實施例中,所述減肥片優(yōu)選包括數(shù)均分子量≤1kda殼寡糖85重量份;異麥芽酮糖醇6重量份;硬脂酸鎂0.2重量份;二氧化硅1.5重量份。

在本發(fā)明提供的另一些實施例中,所述減肥片優(yōu)選包括數(shù)均分子量≤1kda殼寡糖75.7重量份;異麥芽酮糖醇10重量份;硬脂酸鎂0.3重量份;二氧化硅0.5重量份。

本發(fā)明采用天然糖類物質殼寡糖(脫乙酰度≥90%、數(shù)均分子量≤1kda)制備減肥片,在不影響食欲、無腹瀉的情況,具有增加脂質的排泄量、改善血脂紊亂、減少脂肪組織增生,達到減肥降脂的效果,是首個天然糖類減肥新原料。

為了進一步說明本發(fā)明,以下結合實施例對本發(fā)明提供的一種殼寡糖的制備方法及減肥片進行詳細描述。

以下實施例中所用的試劑均為市售;實施例中殼寡糖數(shù)均分子量的檢測方法為乙酰丙酮法。

實施例1

一種數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖及減肥片劑的制備方法,其制備步驟如下:

(1)殼聚糖溶脹:

取脫乙酰度≥90%的殼聚糖5kg于150l反應釜中,加入95l純化水配制成6%(w/w)的殼聚糖溶液,用乳酸調節(jié)溶液的ph為4.5,不斷攪拌,于50℃水浴中溶脹5h。

(2)數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖制備:

加入殼聚糖酶1.65×105u,50℃攪拌反應3h,得到的酶解液78℃水浴保溫10min滅酶,溶液冷卻后,添加硅藻土0.4kg,攪拌均勻,過濾得數(shù)均分子量930da澄清液體殼寡糖。

(3)數(shù)均分子量≤1kda的固體殼寡糖制備:

將930da液體殼寡糖82℃減壓濃縮至干物質含量30.0%,進風溫度180℃~220℃、出風溫度75℃~85℃噴霧干燥,得到4.85kg數(shù)均分子量930da的固體殼寡糖。

(4)減肥片劑的制備:

取粉狀固體殼寡糖4kg、異麥芽酮糖醇250g、硬脂酸鎂25g和二氧化硅50g混合均勻制備殼寡糖減肥片。

實施例2

一種數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖及減肥片劑的制備方法,其制備步驟如下:

(1)殼聚糖溶脹:

取脫乙酰度≥90%的殼聚糖50kg于5t反應釜中,加入2450l純化水配制成2%(w/w)的殼聚糖溶液,用乳酸調節(jié)溶液的ph為5.5,不斷攪拌,于57℃水浴中溶脹3h。

(2)數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖制備:

加入殼聚糖酶1.5×106u,57℃攪拌反應5h,得到的酶解液85℃水浴保溫12min滅酶,溶液冷卻后,添加硅藻土20kg,攪拌均勻,過濾得數(shù)均分子量890da澄清液體殼寡糖。

(3)數(shù)均分子量≤1kda的固體殼寡糖制備:

將890da的液體殼寡糖75℃減壓濃縮至干物質含量15.0%,進風溫度180℃~220℃、出風溫度75℃~85℃噴霧干燥,得到47.32kg數(shù)均分子量890da的固體殼寡糖。

(4)減肥片劑的制備:

取粉狀固體殼寡糖5kg、異麥芽酮糖醇353g、硬脂酸鎂12g和二氧化硅88g混合均勻制備殼寡糖減肥片。

實施例3

一種數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖及減肥片劑的制備方法,其制備步驟如下:

(1)殼聚糖溶脹:

取脫乙酰度≥90%的殼聚糖100kg于5t反應釜中,加入1150l純化水配制成8%(w/w)的殼聚糖溶液,用乳酸調節(jié)溶液的ph為5.0,不斷攪拌,于60℃水浴中溶脹4h。

(2)數(shù)均分子量≤1kda的液體殼寡糖制備:

加入殼聚糖酶1.0×107u,60℃攪拌反應4.5h,得到的酶解液75℃水浴保溫20min滅酶,溶液冷卻后,添加硅藻土3.75kg,攪拌均勻,過濾得數(shù)均分子量913da澄清液體殼寡糖。

(3)數(shù)均分子量≤1kda的固體殼寡糖制備:

將913da液體殼寡糖85℃減壓濃縮至干物質含量23.6%,進風溫度180℃~220℃、出風溫度75℃~85℃噴霧干燥,得到96.30kg數(shù)均分子量913da的固體殼寡糖。

(4)減肥片劑的制備:

取粉狀固體殼寡糖5kg、異麥芽酮糖醇667g、硬脂酸鎂20g和二氧化硅33g混合均勻制備殼寡糖減肥片。

對比例

本發(fā)明數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖的制備方法與專利cn101845471b、cn107988287a、cn107739418a、cn108913735b、cn109136307a、cn110699406a解制備殼寡糖的方法進行對比分析,分析結果見表1。

表1本發(fā)明數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖的制備方法與普通酶解制備殼寡糖方法對比

由表1可知,本發(fā)明數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖的制備方法與專利cn101845471b、cn107988287a、cn107739418a、cn108913735b、cn109136307a、cn110699406a解制備殼寡糖的方法進行對比可得,殼聚糖溶脹所選ph值為殼聚糖充分溶脹和殼聚糖酶解提供了最適環(huán)境,在所選酶解殼聚糖需酶種類情況下,選定最適酶量、溫度、時間,本發(fā)明獲得數(shù)均分子量≤1kda的殼寡糖,專利cn101845471b、cn107988287a、cn107739418a、cn108913735b、cn109136307a、cn110699406a獲得全分子量的殼寡糖。

試驗例

本發(fā)明實施例制備的殼寡糖減肥片劑對大鼠減肥功能的影響實驗

受試樣品:本發(fā)明實施例1、2、3制備的殼寡糖減肥片。

實驗動物:70只spf級雄性sd大鼠,體重200~220g。

實驗方法:

(1)建立高脂飼料誘導肥胖大鼠模型:將70只雄性sd大鼠于實驗動物中心spf級環(huán)境下進行喂養(yǎng),溫度為22℃~26℃,相對濕度為55%~65%。用普通飼料適應性喂養(yǎng)15d后,隨機分成兩組,一組由10只sd大鼠組成的作為空白組給予普通飼料和正常飲用水喂養(yǎng);另一組由60只sd大鼠給予高脂飼料及飲用去離子水,喂養(yǎng)15d后,剔除體重增加較慢的10只大鼠,剩下的50只sd大鼠繼續(xù)喂養(yǎng)高脂飼料30d,高脂飼料喂養(yǎng)的sd大鼠體重超出普通飼料喂養(yǎng)的sd大鼠體重20%,即為造模成功。

(2)減肥實驗:50只sd肥胖大鼠隨機分為模型組、陽性對照組和實施例1組、實施例2組、實施例3組,每組10只動物,各組均繼續(xù)飼以高脂飼料和去離子水(給予10ml/kgbw灌胃),實施例1、2、3組去離子水中加入實施例1、2、3制備的粉碎殼寡糖減肥片125mg/kgbw(以殼寡糖計,相當于人體每日推薦量的5倍),而陽性對照組去離子水中加入粉碎orlistat片30mg/kgbw(以orlistat計),連續(xù)飼喂60d,記錄大鼠每天的體重和攝食量,實驗結束后,禁食大鼠12~16小時,10%水合氯醛麻醉,取睪周脂肪、腎周脂肪、皮下脂肪稱重,檢測血清中tc、tg、hdl-c、ldl-c和糞便中tc、tg、tba含量。

實驗結果:

(1)受試樣品對肥胖大鼠體重的影響:由下表2可知,試驗開始時空白對照組大鼠體重顯著高于其余實驗組,說明造模成功。試驗結束時,空白對照組、陽性對照組和實施例1、2、3組大鼠的增重量均極顯著低于模型組,表明陽性對照組和實施例1、2、3組均能極顯著減緩sd肥胖大鼠的體重增重,達到減肥的效果,但是實驗過程中陽性對照組少量大鼠出現(xiàn)腹瀉,其余實驗組無腹瀉情況。

表2試驗前后各組大鼠的體重變化

與模型組相比,*p<0.05,**p<0.01。

(2)受試樣品對肥胖大鼠攝食量的影響:由下表3可知,與模型組相比空白對照組、陽性對照組和實施例1、2、3組大鼠的每日平均攝食量均未出現(xiàn)顯著性差異,表明實施例1、2、3組食欲沒有受到抑制。

表3受試樣品對肥胖大鼠攝食量的影響

與模型組相比,*p<0.05,**p<0.01。

(3)受試樣品對肥胖大鼠脂肪的影響:由下表4可知,與模型組相比空白對照組、陽性對照組和實施例1、2、3組大鼠的附睪脂肪、腎周脂肪、皮下脂肪重量極顯著降低,脂體比顯著降低,表明實施例1、2、3組均能顯著降低大鼠體內脂肪的堆積。

表4受試樣品對肥胖大鼠脂肪的影響

與模型組相比,*p<0.05,**p<0.01。

(4)受試樣品對肥胖大鼠血脂四項的影響:由下表5可知,與模型組相比空白對照組、陽性對照組和實施例1、2、3組大鼠的tc、tg、ldl-c顯著降低,hdl-c顯著升高,表明實施例1、2、3組能顯著改善血清中tc、tg、hdl-c和ldl-c的水平,具有降脂的效果。

表5受試樣品對肥胖大鼠血脂四項的影響(mmol/l)

與模型組相比,*p<0.05,**p<0.01。

(5)受試樣品對肥胖大鼠糞便脂質的影響:由下表6可知,與模型組相比陽性對照組和實施例1、2、3組大鼠糞便脂質(tc、tg、tba)顯著升高,表明實施例1、2、3組能能夠促進脂肪隨排泄物一同排出,從而有利于改善肥胖的癥狀。

表6受試樣品對肥胖大鼠糞便脂質的影響(mmol/l)

與模型組相比,*p<0.05,**p<0.01。

由動物實驗可得,實施例1、2、3殼寡糖片在不影響大鼠食欲、無腹瀉的情況下,可明顯抑制高脂飼料誘導的肥胖大鼠的體重增加以及脂肪組織增生,顯著改善血脂紊亂,增加脂質的排泄量,從而達到減肥降脂的效果,與減肥藥品orlistat效果相當,是一種綠色減肥食品。

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